Avgas - Avgas

Um American Aviation AA-1 Yankee sendo reabastecido com 100LL avgas

Avgas ( gasolina de aviação , também conhecida como espírito de aviação no Reino Unido ) é um combustível de aviação usado em aeronaves com motores de combustão interna com ignição por centelha . O Avgas se distingue da gasolina convencional (gasolina) usada em veículos motorizados , que é denominada mogas (gasolina para motor) no contexto da aviação. Ao contrário da gasolina para motores, que foi formulada desde a década de 1970 para permitir o uso de conversores catalíticos com conteúdo de platina para a redução da poluição, os graus mais comumente usados ​​de avgas ainda contêm tetraetil chumbo (TEL), uma substância tóxica usada para evitar batidas de motor (detonação prematura ) Existem experimentos em andamento com o objetivo de, eventualmente, reduzir ou eliminar o uso de TEL na gasolina de aviação.

O combustível de aviação à base de querosene é formulado para atender aos requisitos dos motores de turbina que não têm necessidade de octanas e operam em um envelope de vôo muito mais amplo do que os motores de pistão. O querosene também é usado pela maioria dos motores a pistão a diesel desenvolvidos para uso na aviação, como os da SMA Engines , Austro Engine e Thielert .

Propriedades

O principal componente do petróleo usado na mistura de gases de aviação é o alquilado , que é uma mistura de várias isooctanas. Algumas refinarias também usam o reformate . Todos os graus de avgas que atendem ao CAN 2-3, 25-M82 têm uma densidade de 6,01 libras por galão americano (720 g / l) a 15 ° C (59 ° F). (6 lb / US gal é comumente usado na América para cálculo de peso e equilíbrio .) A densidade aumenta para 6,41 libras por galão americano (768 g / l) a −40 ° C (−40 ° F) e diminui em cerca de 0,1% por aumento de 1 ° C (1,8 ° F) na temperatura. Avgas tem um coeficiente (ou fator) de emissão de 18,355 libras por galão dos EUA (2,1994 kg / l) de CO 2 ou cerca de 3,07 unidades de peso de CO
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produzido por unidade de peso de combustível usado. Avgas é menos volátil, com uma faixa de pressão de vapor Reid de 5,5 a 7 psi, do que a gasolina automotiva, com uma faixa de 8 a 14 psi. Um limite mínimo garante a volatilidade adequada para a partida do motor. Os limites superiores estão relacionados à pressão atmosférica ao nível do mar, 14,7 psi, para veículos motorizados, e à pressão ambiente a 22.000 pés, 6,25 psi, para aeronaves. A menor volatilidade do Avgas reduz a chance de bloqueio de vapor nas linhas de combustível em altitudes de até 22.000 pés.

As misturas particulares em uso hoje são as mesmas de quando foram desenvolvidas pela primeira vez na década de 1940 e foram usadas em motores aeronáuticos e militares com altos níveis de superalimentação ; notavelmente o motor Rolls-Royce Merlin usado nos caças Spitfire e Hurricane, caça-bombardeiro Mosquito e bombardeiro pesado Lancaster (o Merlin II e versões posteriores exigiam combustível de 100 octanas), bem como o motor Allison V-1710 refrigerado a líquido , e motores radiais refrigerados a ar da Pratt & Whitney, Wright e outros fabricantes em ambos os lados do Atlântico. As classificações de alta octanagem eram tradicionalmente alcançadas com a adição de tetraetila chumbo , uma substância altamente tóxica que foi descontinuada de uso automotivo na maioria dos países no final do século 20.

Avgas com chumbo está atualmente disponível em vários graus com diferentes concentrações máximas de chumbo. (Avgas sem chumbo também estão disponíveis.) Como o tetraetil chumbo é um aditivo tóxico, é usada a quantidade mínima necessária para levar o combustível à octanagem exigida; as concentrações reais costumam ser menores do que o máximo permitido. Historicamente, muitos motores de aeronaves de pistão de 4 e 6 cilindros desenvolvidos após a Segunda Guerra Mundial foram projetados para usar combustíveis com chumbo; um combustível de substituição sem chumbo adequado ainda não foi desenvolvido e certificado para a maioria desses motores. Algumas aeronaves de motor alternativo ainda requerem combustíveis com chumbo, mas outras não, e algumas podem queimar gasolina sem chumbo se um aditivo especial de óleo for usado.

Lycoming fornece uma lista de motores e combustíveis que são compatíveis com eles. De acordo com a tabela de agosto de 2017, vários de seus motores são compatíveis com combustível sem chumbo. No entanto, todos os seus motores exigem que um aditivo de óleo seja usado quando combustível sem chumbo é usado: "Ao usar os combustíveis sem chumbo identificados na Tabela 1, aditivo de óleo Lycoming P / N LW-16702, ou um produto acabado equivalente, como Aeroshell 15W- 50, deve ser usado. " Lycoming também observa que a octanagem do combustível usado também deve atender aos requisitos declarados na especificação do combustível, caso contrário, podem ocorrer danos ao motor devido à detonação.

Enquanto isso, a Teledyne Continental Motors indica (no documento X30548R3 revisado mais recentemente em 2008) que avgas com chumbo são necessários em seus motores: "Os motores de aeronaves atuais apresentam componentes de engrenagem de válvula que são projetados para compatibilidade com os combustíveis ASTM D910 com chumbo. Em tais combustíveis, o o chumbo atua como um lubrificante, cobrindo as áreas de contato entre a válvula, a guia e a sede. O uso de combustíveis automotivos sem chumbo com motores projetados para combustíveis com chumbo pode resultar em desgaste excessivo da sede da válvula de escape devido à falta de chumbo, com o desempenho do cilindro piorando para níveis inaceitáveis ​​em menos de 10 horas. "

Consumo

O uso anual de avgas nos Estados Unidos foi de 186 milhões de galões americanos (700.000 m 3 ) em 2008 e foi de aproximadamente 0,14% do consumo de gasolina para motores. De 1983 a 2008, o uso de avgás nos Estados Unidos diminuiu consistentemente em aproximadamente 7,5 milhões de galões americanos (28.000 m 3 ) a cada ano.

Na Europa , o avgas continua sendo o combustível mais comum para motores a pistão. No entanto, os preços são tão altos que tem havido esforços para conversão para o óleo diesel , que é mais facilmente disponível, mais barato e tem vantagens para uso na aviação.

Notas

Muitos graus de avgas são identificados por dois números associados ao seu Número de octanagem do motor (MON) . O primeiro número indica a octanagem do combustível testado de acordo com os padrões " pobre em aviação ", que é semelhante ao índice antidetonante ou "classificação da bomba" dada à gasolina automotiva nos Estados Unidos. O segundo número indica a octanagem do combustível testado para o padrão " rico em aviação ", que tenta simular uma condição sobrecarregada com uma mistura rica, temperaturas elevadas e uma alta pressão de admissão. Por exemplo, 100/130 avgas tem uma octanagem de 100 nas configurações enxutas geralmente usadas para cruzeiro e 130 nas configurações avançadas usadas para decolagem e outras condições de potência total.

Aditivos como TEL ajudam a controlar a detonação e fornecem lubrificação. Um grama de TEL contém 640,6 miligramas de chumbo .

Tabela de graus de combustível de aviação
Grau Cor (tintura) Conteúdo máximo de chumbo (Pb) (g / L) Aditivos Usos Disponibilidade
80/87 ("avgas 80") vermelho
(vermelho + um pouco azul)
0,14 TEL Foi utilizado em motores com baixa taxa de compressão . Eliminado gradualmente no final do século 20. Sua disponibilidade é muito limitada.
82UL roxo
(vermelho + azul)
0 ASTM D6227; semelhante à gasolina automotiva, mas sem aditivos automotivos Em 2008, o 82UL não está sendo produzido e nenhum refinador anunciou planos de colocá-lo em produção.
85UL Nenhum 0 livre de oxigenado Usado para alimentar aeronaves ultraleves com motor a pistão.
Número de octano do motor min 85. Número de octano de pesquisa min 95.
91/96 marrom
(laranja + azul + vermelho)
quase insignificante TEL Feito especialmente para uso militar.
91 / 96UL Nenhum 0 aditivos sem etanol, antioxidantes e antiestáticos; ASTM D7547 Em 1991, a Hjelmco Oil introduziu avgas sem chumbo 91 / 96UL (também atendendo ao padrão ASTM D910 de grau 91/98 com chumbo, com exceção da cor transparente) e sem chumbo na Suécia. Os fabricantes de motores Teledyne Continental Motors, Textron Lycoming, Rotax e o fabricante de motores radiais Kalisz liberaram o Hjelmco avgas 91 / 96UL, o que na prática significa que o combustível pode ser usado em mais de 90% da frota mundial de aviões a pistão. Pode ser usado em motores Rotax e motores Lycoming de acordo com SI1070R. Em novembro de 2010, a Agência Europeia para a Segurança da Aviação (EASA) liberou esse combustível para todas as aeronaves em que o fabricante do motor da aeronave aprovou esse combustível, com base em cerca de 20 anos de operações sem problemas com avgás 91 / 96UL sem chumbo produzido pela Hjelmco Oil.
B91 / 115 verde
(amarelo + azul)
1,60 TEL; consulte o padrão GOST 1012-72. Formulado especialmente para Shvetsov ASh-62 e Ivchenko AI-14 - motores de aeronaves radiais de nove cilindros refrigerados a ar. The Commonwealth of Independent States , produzido exclusivamente pela OBR PR.
100LL azul 0,56 TEL
Em janeiro de 2010, 100LL tinha um máximo de 0,56 gramas de chumbo (0,875 gr de TEL) por litro.
Gasolina de aviação mais comumente usada. Comum na América do Norte e Europa Ocidental, disponibilidade limitada em outros lugares do mundo.
100/130

("avgas 100")

verde
(amarelo + azul)
1,12 TEL Principalmente substituído por 100LL. Em agosto de 2013, Austrália , Nova Zelândia , Chile e os estados do Havaí e Utah nos Estados Unidos .
100VLL azul 0,45 TEL
Em janeiro de 2011, 100VLL tem um máximo de 0,45 grama de chumbo por litro.
Substituto de chumbo muito baixo para 100 / 130LL
G100UL Nenhum 0 compostos aromáticos, como xileno ou mesitileno Composto principalmente por alquilato de aviação (o mesmo usado para 100LL). A partir de agosto de 2013, quantidades limitadas são produzidas para teste.
UL102 Nenhum 0 n / D Mistura Swift Fuels LLC de 83% de mesitileno , 17% de isopentano Quantidades limitadas são produzidas para teste.
115/145 ("avgas 115") roxo
(vermelho + azul)
1,29 TEL Originalmente usado como combustível primário para os maiores motores radiais superalimentados que precisam das propriedades anti-detonação desse combustível. Lotes limitados são produzidos para eventos especiais, como corridas aéreas ilimitadas.

100LL (azul)

Tirar uma amostra de combustível de um dreno sob a asa usando um amostrador de combustível GATS Jar. O corante azul indica que este combustível é 100LL.

100LL (pronuncia-se "cem baixo chumbo") pode conter no máximo metade do TEL permitido em avgas 100/130 (verde) e gasolina automotiva com chumbo premium pré-1975.

Alguns dos motores de aviação de menor potência (100-150 cavalos ou 75-112 quilowatts) que foram desenvolvidos no final dos anos 1990 são projetados para funcionar com combustível sem chumbo e 100LL, um exemplo sendo o Rotax 912 .

Gasolina automotiva

Um EAA Cessna 150 usado para a certificação americana STC de combustível automotivo

A gasolina automotiva  - conhecida como mogas ou autogas entre os aviadores - que não contenha etanol pode ser usada em aeronaves certificadas que tenham Certificado de Tipo Suplementar para a gasolina automotiva, bem como em aeronaves experimentais e ultraleves . Alguns oxigenados diferentes do etanol são aprovados, mas esses STC proíbem as gasolinas misturadas com etanol. A gasolina tratada com etanol é suscetível à separação de fases, o que é muito possível devido às mudanças de altitude / temperatura que os aviões leves sofrem em vôo normal. Este combustível tratado com etanol pode inundar o sistema de combustível com água, o que pode causar falha do motor durante o vôo. Além disso, o combustível separado por fases pode deixar porções restantes que não atendem aos requisitos de octanagem devido à perda de etanol no processo de absorção de água. Além disso, o etanol pode atacar materiais na construção de aeronaves anteriores aos combustíveis “gasahol”. A maioria dessas aeronaves aplicáveis ​​tem motores de baixa compressão que foram originalmente certificados para funcionar com avgás 80/87 e requerem apenas gasolina automotiva 87 "normal" de índice antidetonante . Os exemplos incluem o popular Cessna 172 Skyhawk ou Piper Cherokee com a variante de 150 hp (110 kW) do Lycoming O-320 .

Alguns motores de aeronaves foram originalmente certificados usando um avgas 91/96 e têm STCs disponíveis para rodar gasolina automotiva de índice 91 anti-knock (AKI) "premium" . Os exemplos incluem alguns Cherokees com 160 hp (120 kW) Lycoming O-320 ou 180 hp (130 kW) O-360 , ou o Cessna 152 com o O-235 . A classificação AKI de combustível automotivo típico pode não corresponder diretamente ao avgas 91/96 usado para certificar motores, já que as bombas de veículos motorizados nos EUA usam o chamado sistema de classificação de octanagem média de veículos motorizados "(R + M) / 2" como postado nas bombas dos postos de gasolina. A sensibilidade é de aproximadamente 8–10 pontos, o que significa que um combustível AKI 91 pode ter um MON de até 86. O extenso processo de teste necessário para obter um STC para a combinação motor / fuselagem ajuda a garantir que, para essas aeronaves elegíveis, combustível AKI 91 fornece margem de detonação suficiente em condições normais.

A gasolina automotiva não é um substituto totalmente viável para o avgas em muitas aeronaves, porque muitos motores de avião de alto desempenho e / ou turboalimentados requerem combustível de 100 octanas e são necessárias modificações para usar combustível de baixa octanagem.

Muitos motores de aeronaves de aviação geral foram projetados para funcionar com 80/87 octanas, praticamente o padrão (apenas como combustível sem chumbo, com a classificação "{R + M} / 2" de 87 octanas) para automóveis norte-americanos hoje. As conversões diretas para funcionar com combustível automotivo são bastante comuns, por certificado de tipo suplementar (STC). No entanto, as ligas usadas na construção de motores de aviação são escolhidas por sua durabilidade e relação sinérgica com as características de proteção do chumbo, e o desgaste do motor nas válvulas é um problema potencial nas conversões de gasolina automotiva.

Felizmente, uma história significativa de motores convertidos em mogas mostrou que muito poucos problemas de motor são causados ​​pela gasolina automotiva. Um problema maior origina-se da faixa mais alta e mais ampla de pressões de vapor permitidas encontradas na gasolina automotiva; isso pode representar algum risco para os usuários da aviação se as considerações do projeto do sistema de combustível não forem levadas em consideração. A gasolina automotiva pode vaporizar nas linhas de combustível, causando um bloqueio de vapor (uma bolha na linha) ou cavitação na bomba de combustível, deixando o motor sem combustível. Isso não constitui um obstáculo intransponível, mas requer apenas o exame do sistema de combustível, garantindo proteção adequada contra altas temperaturas e mantendo pressão suficiente nas linhas de combustível. Esta é a principal razão pela qual tanto o modelo específico do motor quanto a aeronave em que ele está instalado devem ser certificados suplementarmente para a conversão. Um bom exemplo disso é o Piper Cherokee com motores de alta compressão de 160 ou 180 CV (120 ou 130 kW). Apenas as versões posteriores da fuselagem com diferentes arranjos de carenagem e escapamento do motor são aplicáveis ​​para o combustível automotivo STC, e mesmo assim requerem modificações no sistema de combustível.

O bloqueio de vapor normalmente ocorre em sistemas de combustível onde uma bomba de combustível acionada mecanicamente montada no motor retira combustível de um tanque montado abaixo da bomba. A pressão reduzida na linha pode fazer com que os componentes mais voláteis da gasolina automotiva se transformem em vapor, formando bolhas na linha de combustível e interrompendo o fluxo de combustível. Se uma bomba de reforço elétrica for montada no tanque de combustível para empurrar o combustível em direção ao motor, como é prática comum em automóveis com injeção de combustível, a pressão do combustível nas linhas é mantida acima da pressão ambiente, evitando a formação de bolhas. Da mesma forma, se o tanque de combustível for montado acima do motor e o combustível fluir principalmente devido à gravidade, como em um avião de asa alta, o bloqueio de vapor não pode ocorrer, seja usando combustíveis de aviação ou automotivos. Os motores com injeção de combustível em automóveis também costumam ter uma linha de "retorno de combustível" para enviar o combustível não utilizado de volta ao tanque, o que tem a vantagem de equalizar a temperatura do combustível em todo o sistema, reduzindo ainda mais a chance de desenvolvimento de bloqueio de vapor.

Além do potencial de retenção de vapor, a gasolina automotiva não tem o mesmo rastreamento de qualidade que a gasolina de aviação. Para ajudar a resolver esse problema, a especificação de um combustível de aviação conhecido como 82UL foi desenvolvida como gasolina essencialmente automotiva com rastreamento de qualidade adicional e restrições de aditivos permitidos. Este combustível não está em produção e nenhum refinador se comprometeu a produzi-lo.

Gasohol

O Rotax permite até 10% de etanol (semelhante ao combustível E10 para carros) no combustível para motores Rotax 912 . Aeronaves esportivas leves que são especificadas pelo fabricante para tolerar álcool no sistema de combustível podem usar até 10% de etanol.

Tinturas de combustível

Os corantes de combustível ajudam a equipe de solo e os pilotos a identificar e distinguir os tipos de combustível e a maioria é especificada pela ASTM D910 ou outras normas. Corantes para o combustível são necessários em alguns países.

Tabela de corantes de combustível de aviação
Corante (cor nominal) químico
azul derivados de alquil de 1,4-diaminoantraquinona, como Oil Blue A e Oil Blue 35
amarelo p-dietilaminoazobenzeno ou 1,3-benzenodiol, 2,4-bis [(alquilfenil) azo-]
vermelho derivados alquil de azobenzeno-4-azo-2-naftol
laranja benzeno-azo-2-naftol

Eliminação gradual da gasolina de aviação com chumbo

A eliminação progressiva de 100LL foi chamada de "um dos problemas mais urgentes da GA moderna", porque 70% do combustível de aviação 100LL é usado por 30% das aeronaves da frota de aviação geral que não podem usar nenhuma das alternativas existentes.

Em fevereiro de 2008, a Teledyne Continental Motors (TCM) anunciou que a empresa estava muito preocupada com a disponibilidade futura de 100LL e, como resultado, iria desenvolver uma linha de motores a diesel . Em uma entrevista de fevereiro de 2008, o presidente da TCM, Rhett Ross, indicou a crença de que a indústria da aviação será "forçada" a deixar de usar 100LL em um futuro próximo, deixando o combustível automotivo e o de aviação como as únicas alternativas. Em maio de 2010, o TCM anunciou que tinha licenciado o desenvolvimento do motor diesel SMA SR305 .

Em novembro de 2008, o presidente da National Air Transportation Association , Jim Coyne, indicou que o impacto ambiental da aviação deverá ser um grande problema nos próximos anos e resultará na eliminação do 100LL devido ao seu conteúdo de chumbo.

Em maio de 2012, a Administração Federal de Aviação dos Estados Unidos (comitê de regulamentação da FAA para a transição de gás sem chumbo) elaborou um plano em conjunto com a indústria para substituir o avgas com chumbo por uma alternativa sem chumbo em 11 anos. Dado o progresso já feito em 100SF e G100UL, o tempo de substituição pode ser menor do que a estimativa de 2023. Cada combustível candidato deve atender a uma lista de verificação de 12 parâmetros de especificação de combustível e 4 parâmetros de distribuição e armazenamento. A FAA solicitou um máximo de US $ 60 milhões para financiar a administração da mudança. Em julho de 2014, nove empresas e consórcios apresentaram propostas à Piston Aviation Fuels Initiative (PAFI) para avaliar combustíveis sem chumbo tetraetila. A fase um dos testes é realizada no William J. Hughes Technical Center para uma substituição da indústria aprovada pela FAA em 2018.

Em julho de 2021, o primeiro avgás sem chumbo, o G100UL da GAMI , foi aprovado pela Administração Federal de Aviação por meio de um Certificado Suplementar de Tipo .

Novos tipos de combustível sem chumbo

93UL (gasolina automotiva 93AKI sem etanol)

A empresa Airworthy AutoGas testou um gás automotivo premium sem etanol 93 com índice antidetonante (AKI) em um Lycoming O-360-A4M em 2013. O combustível é certificado pela Lycoming Service Instruction 1070 e ASTM D4814.

UL94 (anteriormente 94UL)

O combustível de octanagem do motor 94 sem chumbo ( UL94 ) é essencialmente 100LL sem o chumbo. Em março de 2009, a Teledyne Continental Motors (TCM) anunciou que havia testado um combustível 94UL que poderia ser o melhor substituto para 100LL. Este 94UL atende a especificação avgas incluindo pressão de vapor, mas não foi completamente testado para qualidades de detonação em todos os motores Continental ou sob todas as condições. Os testes de vôo foram conduzidos em um IO-550-B alimentando um Beechcraft Bonanza e os testes de solo nos motores Continental O-200 , 240 , O-470 e O-520 . Em maio de 2010, o TCM indicou que, apesar do ceticismo da indústria, eles estão avançando com a 94UL e que a certificação está prevista para meados de 2013.

Em junho de 2010, a Lycoming Engines indicou sua oposição à 94UL. O gerente geral da empresa, Michael Kraft, afirmou que os proprietários de aeronaves não percebem quanto desempenho seria perdido com a 94UL e caracterizou a decisão de buscar a 94UL como um erro que poderia custar bilhões à indústria da aviação em negócios perdidos. Lycoming acredita que a indústria deveria buscar 100UL em vez disso. A posição Lycoming é apoiada por clubes de tipo de aeronave que representam proprietários de aeronaves que seriam incapazes de operar com combustível de baixa octanagem. Em junho de 2010, clubes como a American Bonanza Society, a Malibu Mirage Owners and Pilots Association e a Cirrus Owners and Pilots Association formaram coletivamente a Clean 100 Octane Coalition para representá-los nessa questão e promover avgas sem chumbo de 100 octanas.

Em novembro de 2015, o UL94 foi adicionado como um grau secundário de gasolina sem chumbo para aviação ao ASTM D7547, que é a especificação que rege o UL91 para os veículos sem chumbo. UL91 está sendo vendido atualmente na Europa. UL94 atende a todos os mesmos limites de propriedade de especificação de 100LL, com exceção de um número de octanas do motor inferior (mínimo de 94,0 para UL94 versus mínimo de 99,6 para 100LL) e um conteúdo máximo de chumbo reduzido. UL94 é um combustível sem chumbo, mas como com todos os ASTM internacionais especificações da gasolina sem chumbo, um de minimis é permitido quantidade de chumbo acidentalmente acrescentou.

Desde maio de 2016, o UL94, agora um produto da Swift Fuels, está disponível para venda em dezenas de aeroportos dos EUA. A Swift Fuels tem um acordo para distribuição na Europa.

UL94 não se destina a ser um substituto completo para 100LL, mas sim um substituto imediato para aeronaves com motores de baixa octanagem, como aqueles que são aprovados para operação em avgas Grau 80 (ou inferior), UL91 , ou mogas. Estima-se que até 65% da frota atual de aeronaves movidas a motor a pistão da aviação geral pode operar em UL94 sem modificações no motor ou na fuselagem. Algumas aeronaves, no entanto, exigem a aquisição de um Certificado de Tipo Suplementar (STC) aprovado pela FAA para permitir a operação na UL94.

UL94 tem um número mínimo de octanas do motor (MON, que é a octanagem empregada para classificar a gasolina de aviação) de 94,0. 100LL tem um MON mínimo de 99,6.

AKI é a classificação de octanagem usada para classificar toda a gasolina automotiva dos EUA (os valores típicos na bomba podem incluir 87, 89, 91 e 93) e também o combustível 93UL da Airworthy AutoGas.

O AKI mínimo de UL94, conforme vendido pela Swift Fuels, é 98,0.

Simultaneamente com a adição de UL94 a ASTM D7547, a FAA publicou o Boletim de Informações de Aeronavegabilidade Especial (SAIB) HQ-16-05, que afirma que "UL94 atende às limitações operacionais ou aeronaves e motores aprovados para operar com avgas grau UL91", o que significa que "Avgas de grau UL94 que atende a especificação D7547 é aceitável para uso em aeronaves e motores que são aprovados para operar com ... avgas de grau UL91 que atende a especificação D7547." Em agosto de 2016, a FAA revisou o SAIB HQ-16-05 para incluir uma redação semelhante em relação à aceitabilidade do uso de UL94 em aeronaves e motores que são aprovados para operar com avgas que têm uma classificação mínima de octanagem do motor de 80 ou inferior, incluindo Grau 80 / 87

A publicação do SAIB, especialmente a revisão de agosto de 2016, eliminou a necessidade de muitos dos STCs UL94 serem vendidos pela Swift Fuels, já que a maioria das aeronaves na Lista de Modelos Aprovados do STC são certificados para usar 80 octanas ou menos avgas.

Em 6 de abril de 2017, a Lycoming Engines publicou a Instrução de Serviço 1070V, que adiciona UL94 como um tipo aprovado de combustível para dezenas de modelos de motor, 60% dos quais são motores com carburador. Os motores com deslocamentos de 235, 320, 360 e 540 polegadas cúbicas representam quase 90% dos modelos aprovados pela UL94.

UL102 (anteriormente 100SF Swift Fuel)

Demonstrador de combustível Cessna 150M Swift da Universidade de Purdue

A Swift Fuels, LLC obteve aprovação para produzir combustível para teste em sua planta piloto em Indiana. Composto por aproximadamente 85% de mesitileno e 15% de isopentano , o combustível está programado para testes extensivos pela FAA para receber a certificação sob a nova diretriz ASTM D7719 para combustíveis de substituição 100LL sem chumbo. A empresa pretende eventualmente produzir o combustível a partir de matérias-primas de biomassa renovável e pretende produzir algo competitivo em preço com 100LL e combustíveis alternativos atualmente disponíveis. A Swift Fuels sugere que o combustível, anteriormente referido como 100SF, estará disponível para "aeronaves movidas a pistão de alto desempenho" antes de 2020.

John e Mary-Louise Rusek fundaram a Swift Enterprises em 2001 para desenvolver combustíveis renováveis ​​e células de combustível de hidrogênio. Eles começaram a testar o "Swift 142" em 2006 e patentearam várias alternativas para combustíveis não baseados em álcool que podem ser derivados da fermentação de biomassa. Nos anos seguintes, a empresa procurou construir uma planta piloto para produzir combustível suficiente para testes em larga escala e enviou o combustível para a FAA para teste.

Em 2008, um artigo do escritor de tecnologia e entusiasta da aviação Robert X. Cringely atraiu a atenção popular para o combustível, assim como um voo cross-country com combustível rápido feito por Dave Hirschman da AOPA . As afirmações da Swift Enterprises de que o combustível poderia eventualmente ser fabricado muito mais barato do que 100LL foram debatidas na imprensa de aviação.

A FAA descobriu que o Swift Fuel tem um número de octanas do motor de 104,4, 96,3% da energia por unidade de massa e 113% da energia por unidade de volume como 100LL, e atende a maior parte do padrão ASTM D910 para combustível de aviação com chumbo . Após testes em dois motores Lycoming, a FAA concluiu que ele tem um desempenho melhor do que 100LL em testes de detonação e proporcionará uma economia de combustível de 8% por unidade de volume, embora pese 1 libra por galão americano (120 g / l) mais de 100LL. O teste GC - FID mostrou que o combustível é feito principalmente de dois componentes - um com cerca de 85% em peso e o outro com cerca de 14% em peso. Logo depois, a AVweb informou que a Continental havia iniciado o processo de certificação de vários de seus motores para o uso do novo combustível.

De 2009 a 2011, o 100SF foi aprovado como combustível de teste pela ASTM International , permitindo que a empresa realizasse testes de certificação. testado satisfatoriamente pela FAA, testado pela Purdue University e aprovado pela especificação ASTM D7719 para alto grau de octanagem UL102, permitindo à empresa testar de forma mais econômica em aeronaves não experimentais.

Em 2012, a Swift Fuels LLC foi formada para trazer experiência na indústria de petróleo e gás, aumentar a produção e levar o combustível ao mercado. Em novembro de 2013, a empresa havia construído sua planta piloto e recebeu a aprovação para produzir combustível nela. Sua patente mais recente, aprovada em 2013, descreve métodos pelos quais o combustível pode ser produzido a partir de biomassa fermentável.

A FAA programou UL102 para 2 anos de testes de fase 2 em sua iniciativa PAFI começando no verão de 2016.

G100UL

Em fevereiro de 2010, a General Aviation Modifications Inc. (GAMI) anunciou que estava em processo de desenvolvimento de uma substituição 100LL a ser chamada de G100UL ("sem chumbo"). Este combustível é feito pela mistura de produtos de refinaria existentes e rende margens de detonação comparáveis ​​a 100LL. O novo combustível é um pouco mais denso do que 100LL, mas tem uma saída termodinâmica 3,5% maior. G100UL é compatível com 100LL e pode ser misturado a ele em tanques de aeronaves para uso. A economia de produção deste novo combustível não foi confirmada, mas prevê-se que custará pelo menos 100LL.

Nas demonstrações realizadas em julho de 2010, o G100UL teve um desempenho melhor do que 100LL que apenas atende à especificação mínima e teve um desempenho tão bom quanto uma produção média de 100LL.

O G100UL sem chumbo da GAMI foi aprovado pela Federal Aviation Administration pela emissão de um Certificado de Tipo Suplementar na AirVenture em julho de 2021. O STC é inicialmente aplicável apenas a modelos Lycoming do Cessna 172 , mas pretende-se que os tipos de aeronaves sejam rapidamente expandido. A empresa indicou que o custo de varejo é estimado em 0,60-0,85 dólares americanos por galão americano superior a 100LL.

Combustível Shell de 100 octanas sem chumbo

Em dezembro de 2013, a Shell Oil anunciou que havia desenvolvido um combustível sem chumbo de 100 octanas e o submeterá a testes da FAA com certificação esperada dentro de dois a três anos. O combustível é à base de alquilados com um pacote de aditivos de aromáticos. Ainda não foi publicada nenhuma informação sobre seu desempenho, produtibilidade ou preço. Os analistas da indústria indicaram que provavelmente custará tanto ou mais do que 100LL existentes.

Regulação ambiental

Os TEL encontrados em avgas com chumbo e seus produtos de combustão são neurotoxinas potentes que, segundo pesquisas científicas, interferem no desenvolvimento do cérebro de crianças. A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) observou que a exposição a níveis muito baixos de contaminação por chumbo foi conclusivamente associada à perda de QI em testes de função cerebral de crianças, proporcionando assim um alto grau de motivação para eliminar o chumbo e seus compostos do ambiente.

Embora as concentrações de chumbo no ar tenham diminuído, estudos científicos demonstraram que o desenvolvimento neurológico das crianças é prejudicado por níveis muito mais baixos de exposição ao chumbo do que se pensava anteriormente. A exposição a chumbo de baixo nível foi claramente associada à perda de QI em testes de desempenho. Mesmo uma perda média de QI de 1-2 pontos em crianças tem um impacto significativo para a nação como um todo, pois resultaria em um aumento no número de crianças classificadas como deficientes mentais, bem como uma diminuição proporcional no número de crianças consideradas " dotado".

Em 16 de novembro de 2007, o grupo ambientalista Friends of the Earth formalmente fez uma petição à EPA, pedindo-lhes que regulamentassem os avgas com chumbo. A EPA respondeu com um aviso de petição para a regulamentação.

O aviso de petição afirmava:

A Friends of the Earth entrou com uma petição junto à EPA, solicitando que a EPA considere, de acordo com a seção 231 da Lei do Ar Limpo, que as emissões de chumbo de aeronaves de aviação geral causam ou contribuem para a poluição do ar que pode ser razoavelmente antecipada para colocar em perigo a saúde pública ou o bem-estar e que A EPA propõe padrões de emissões para chumbo de aeronaves da aviação geral. Alternativamente, a Friends of the Earth solicita que a EPA inicie um estudo e investigação dos impactos ambientais e de saúde das emissões de chumbo de aeronaves da aviação geral, se a EPA acreditar que existe informação insuficiente para fazer tal descoberta. A petição apresentada pela Friends of the Earth explica sua visão de que as emissões de chumbo das aeronaves da aviação geral colocam em risco a saúde pública e o bem-estar, criando um dever para a EPA de propor padrões de emissão.

O período de comentários públicos sobre esta petição foi encerrado em 17 de março de 2008.

Sob uma ordem do tribunal federal para definir um novo padrão até 15 de outubro de 2008, a EPA cortou os limites aceitáveis ​​para o chumbo atmosférico do padrão anterior de 1,5 µg / m 3 para 0,15 µg / m 3 . Esta foi a primeira mudança no padrão desde 1978 e representa uma redução de ordem de magnitude em relação aos níveis anteriores. Para reduzir suas emissões até outubro de 2011.

Os próprios estudos da EPA mostraram que, para evitar uma diminuição mensurável no QI de crianças consideradas mais vulneráveis, o padrão precisa ser definido muito mais baixo, para 0,02 µg / m 3 . A EPA identificou o avgas como uma das mais "fontes significativas de chumbo".

Em uma consulta pública da EPA realizada em junho de 2008 sobre os novos padrões, Andy Cebula, vice-presidente executivo de assuntos governamentais da Aircraft Owners and Pilots Association , afirmou que a aviação geral desempenha um papel valioso na economia dos EUA e em quaisquer mudanças nos padrões de liderança isso mudaria a composição atual dos avgas teria um "impacto direto na segurança do vôo e no próprio futuro das aeronaves leves neste país".

Em dezembro de 2008, a AOPA apresentou comentários formais aos novos regulamentos da EPA. A AOPA solicitou à EPA que responsabilizasse o custo e as questões de segurança envolvidas na remoção de chumbo de avgás. Eles citaram que o setor de aviação emprega mais de 1,3 milhão de pessoas nos Estados Unidos e tem um efeito econômico direto e indireto que "ultrapassa US $ 150 bilhões anuais". A AOPA interpreta os novos regulamentos como não afetando a aviação geral como estão atualmente redigidos.

A publicação no Registro Federal dos EUA de um aviso prévio de proposta de regulamentação pela EPA dos EUA ocorreu em abril de 2010. A EPA indicou: "Esta ação irá descrever o inventário de chumbo relacionado ao uso de avgas com chumbo, informações de qualidade do ar e exposição, informações adicionais A agência está coletando informações relacionadas ao impacto das emissões de chumbo de aeronaves com motor a pistão na qualidade do ar e solicitará comentários sobre essas informações. "

Apesar de afirmações na mídia de que o avgas principal será eliminado nos Estados Unidos até 2017, a última data, a EPA confirmou em julho de 2010 que não há data de eliminação e que definir uma seria uma responsabilidade da FAA, já que a EPA não tem autoridade sobre avgas. O administrador da FAA afirmou que regulamentar o chumbo em avgas é uma responsabilidade da EPA, resultando em críticas generalizadas de ambas as organizações por causar confusão e atrasar soluções.

Em abril de 2011 na Sun 'n Fun , Pete Bunce, chefe da General Aviation Manufacturers Association (GAMA), e Craig Fuller, presidente e CEO da Aircraft Owners and Pilots Association , indicaram que ambos estão confiantes de que os avgas com chumbo não serão eliminado até que um substituto adequado esteja no lugar. "Não há razão para acreditar que 100 chumbo baixo ficarão indisponíveis em um futuro previsível", afirmou Fuller.

Os resultados finais do estudo de modelagem de liderança da EPA no Aeroporto de Santa Monica mostram os níveis fora do aeroporto abaixo dos atuais 150 ng / m 3 e possíveis níveis futuros de 20 ng / m 3 . Quinze dos 17 aeroportos monitorados durante um estudo de um ano nos EUA pela EPA apresentaram emissões de chumbo bem abaixo do atual National Ambient Air Quality Standard (NAAQS) para chumbo.

Outros usos

O Avgas é ocasionalmente usado em carros de corrida amadores , pois sua octanagem é maior do que a da gasolina automotiva, permitindo que os motores funcionem com taxas de compressão mais altas.

Veja também

Referências

links externos